Projekty‎ > ‎

Lampka RGB

...a dokładniej: programowalny punkt świetlny RGB zasilany z akumulatora litowego, wyposażony w moduł komunikacji bezprzewodowej. 

Jest to jeden z elementów demonstracyjnego wielopunktowego systemu oświetleniowego, w którym każde źródło światła jest niezależnie sterowane z poziomu aplikacji zarządzającej lub stacji bazowej.
Każdy z punktów świetlnych jest niewielki (ok. 2x2x3 cm z akumulatorem) i w pełni autonomiczny, co docelowo pozwoli na rozmieszczenie ich w dogodnych miejscach pomieszczenia bez żadnych kabli.
Dla każdego punktu świetlnego można niezależnie ustawić kolor i jasność oraz ich zmiany w czasie. Wszystkie punkty mogą być synchronizowane ze stacji bazowej, co pozwala na uzyskanie dowolnych efektów świetlnych (np. efekt wędrującego źródła światła). Jest to coś podobnego do oświetlenia fontanny przy Hali Stulecia, tylko na mniejszą skalę ;)

Zamiast modułów RFM70/RFM73 (koszt: ok. 8 zł./szt.) można użyć typowych odbiorników podczerwieni (koszt: 1 zł./szt.). Jasna dioda świecąca RGB (1 lub 2 sztuki na moduł) to dodatkowo 1,60 zł., a sercem węzła jest energooszczędny mikrokontroler MC9S08QE4 w obudowie TSSOP16 (koszt: ok. 3,50 zł.). 

  

Typowy problem zasilania diody RGB z akumulatora litowego to zbyt niska wartość napięcia (zielona i niebieska składowa wymagają 3.6 V lub nawet więcej). CAT3200-5 w tym module podnosi napięcie do +5 V, co niekoniecznie jest optymalne pod względem sprawności energetycznej, ale stanowi skuteczne i tanie rozwiązanie.

Na prototypowym PCB wejścia i wyjścia układu HC14 są zwarte parami. Można wykonać 2-stronne PCB z 2 diodami RGB, wymagane będą drobne modyfikacje płytki drukowanej. Footprint układu CAT3200 uwzględnia jego chłodzenie (pola lutownicze służą jako radiatory). 
W tym projekcie można zastąpić moduł RFM7x dużo tańszym odbiornikiem podczerwieni.

Trwa przygotowanie taniej ładowarki bezprzewodowej (prawdopodobnie będzie to niewielki induktor + prostownik), która ułatwi odzyskanie kondycji wszystkich modułów po wyczerpujących imprezach. Użytkownicy zniecierpliwieni koniecznością częstego ładowania akumulatorów wybiorą zapewne zasilanie z sieci.
Przy maksymalnej jasności (R=G=B=100 %) typowy akumulator 800 mAh wystarcza na 10 h ciągłej pracy. Pełna moc, czyli jednolite, białe światło nie jest atrakcyjne, a więc średnie zużycie prądu będzie mniejsze (może się to przełożyc nawet na 20 h ciągłej pracy). Jeśli zabawa efektami świetlnymi zostanie ograniczona do kilku godzin wieczornych, to ładowanie wypadnie mniej więcej raz w tygodniu, co już jest akceptowalne.

Podsumowując: minimalny koszt wykonania układu wynosi 1,60 (RGB) + 1,00 (odbiornik Ir) + 3,50 zł. (uC) + akumulator 5,50 zł. Można ograniczyć koszty systemu podłączając więcej (8, 16, ...) diód świecących do jednego sterownika, ale w tym akurat demonstratorze nie skupiamy się aż tak bardzo na praktycznych aspektach.

Prototyp modułu jest oczywiście uruchomiony i sprawdzony.